Global Positioning System

Global Positioning System, þekktast undir skammstöfuninni GPS, er tækni sem gerir fólki kleift að finna staðsetningu sína á jörðinni með skekkju innan við tuttugu metra.

Uppsetning

GPS er byggt á að minnsta kosti 24 gervihnöttum, sem senda stanslaust staðsetningar til móttakaranna á jörðinni. Hver gervihnöttur ferðast tvisvar á sólarhring í kringum jörðina. Þeir eru staðsettir þannig að það eru ávallt að minnsta kosti 4 gervihnettir sjáanlegir á hverjum bletti jarðarinnar. 5 jarðstöðvar, fjórar venjulegar og ein aðalstöð, fylgjast með hnöttunum og senda leiðréttingarmerki til gervihnattana til að leiðrétta klukkur eða staðsetningar þeirra. Stöðvarnar fimm eru í Hawaii, Ascension, Diego Garcia, Kwajalein og Colorado Springs. GPS móttakararnir taka við merkjum af hnöttunum og reikna með hjálp fjarlægðar frá hverjum hnetti staðsetninguna á jörðinni.

Virkni

Til að fá staðsetningu þarf móttakarinn 4 tungl þeas. 3 tungl sem ákvarða x,y,z og 1 sem ákvarðar tíma. Hann fær merki frá hnetti nr. 1 og veit hvað er langt síðan að merkið var sent. Þannig veit hann hvað hann er langt frá hnettinum. Sama með hnetti nr. 2 og 3. Það gefur okkur tvær mögulegar staðsetningur. Ein á jörðinni og ein í geimnum. Tækið útilokar punktinum í geimnum og er þá aðeins ein staðsetning eftir sem tækið sýnir á skjánum. En það þýðir að GPS tæknin virkar ekki í geimnum.

DGPS

GPS tæki geta sýnt nákvæmni upp á 4-20 metra. En ný tækni, DGPS, eykur nákvæmnina í 1-2 metra.

Merkið, sem kemur frá hnöttunum, þarf að komast í gegnum andrúmsloft jarðarinnar. Þar með villist merkið aðeins af leið og skilar sér of seint, sem breytir staðsetningunni sem móttakarinn gefur upp.

DGPS notar jarðstöðvar, sem senda út leiðréttingarmerki til móttakaranna. Því að stöðvarnar vita nákvæmlega hvar þær sjálfar eru og ef þær fá vitlausa staðsetningu, senda þær út leiðréttingu.

GPS sem áttaviti

Móttakarinn þekkir staðsetningu gervihnattana. Þegar hann fær merki frá einum hnetti frá einni átt og annað frá hinni veit hann nákvæmlega hvar norður er. Alveg eins og sæfararnir í gamla daga, sem notuðu stjörnurnar til að finna áttina og einnig staðsetninguna þeirra.

Önnur gervihnatta staðsetningakerfi

Þróun á kerfinu hófst 1973 í Bandaríkjunum, en önnur lönd hafa einnig verið að rannsaka í þessa átt og koma upp eigin kerfum. Evrópubandalagið ætlar sér að setja Galileo kerfið í gang í lok 2010 með 30 hnöttum. GLONASS kerfið rússa kom í gang 1996 með 24 hnöttum.